JP2006211040A - Antenna device - Google Patents

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    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device which is a circularly-polarized wave slot antenna of a one-point power feeding system and can be easily miniaturized. <P>SOLUTION: A radiation slot 3 formed at a metallic flat plate 2 is composed of a main slot 6 located on one diagonal line of the metallic flat plate 2 and first and second branch slots 7, 8 extended along two adjacent sides of the metallic flat plate 2. A feeding line 4 and a ground line 5 are arranged near one end of the main slot 6. The other end of the main slot 6 is made to communicate with the first branch slot 7. The vicinity of the other end of the main slot 6 is branched and made to communicate with the second branch slot 8. The length and the relative position of each slot 6-8 are set so that a polarization plane of a radio wave emitted from the slots 6, 7 and that of a radio wave emitted from the slots 6, 8 are orthogonal to each other, and also, a phase difference of 90° is generated between the former radio wave and the latter radio wave. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スロットアンテナ構造のアンテナ装置に係り、特に、小型の円偏波アンテナとして好適なアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device having a slot antenna structure, and more particularly to an antenna device suitable as a small circularly polarized antenna.

スロットアンテナ構造の円偏波アンテナとしては、従来、長さが同等で空間的に直交する一対の放射スロットをそれぞれ給電して励振させ、各放射スロットから放射される電波の間に90度の位相差が生じるようにした2点給電方式のアンテナ装置が一般的であった。しかしながら、90度位相差回路等を必要とする2点給電方式は、回路構成が複雑化してしまうという不具合があった。   As a circularly polarized antenna having a slot antenna structure, conventionally, a pair of radiating slots of the same length and spatially orthogonal to each other are fed and excited, and a position of 90 degrees is placed between radio waves radiated from each radiating slot. A two-point feeding type antenna device in which a phase difference is generated is common. However, the two-point power feeding method that requires a 90-degree phase difference circuit or the like has a problem that the circuit configuration becomes complicated.

そこで最近、空間的に直交する第1スロット部と第2スロット部の一端どうしを連通させてなるL字形の放射スロットを導体板に開設し、この放射スロットの角部近傍の適宜位置に給電することによって、各スロット部から放射される電波の間に90度の位相差が生じるようにした1点給電方式のアンテナ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−194218号公報(第6頁、図7)
Therefore, recently, an L-shaped radiating slot formed by communicating one end of the first slot portion and the second slot portion that are spatially orthogonal to each other is provided in the conductor plate, and power is supplied to an appropriate position near the corner portion of the radiating slot. Thus, there has been proposed a one-point feeding type antenna device in which a phase difference of 90 degrees is generated between radio waves radiated from each slot (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-194218 A (page 6, FIG. 7)

前述した従来のアンテナ装置は、1点給電方式の円偏波アンテナなので回路構成を簡素化できるという利点があるが、使用する電波の波長をλとしたとき、第1スロット部と第2スロット部の全長はいずれも約λ/2となるため、L字形の放射スロットを開設する導体板には一辺λ/2以上の大きさが必要となる。したがって、動作周波数が例えば2.4GHzの場合、このアンテナ装置はL字形の放射スロットを開設する導体板に一辺6cm以上の大きさが必要になってしまい、所望の小型化が図れないという問題があった。   The above-described conventional antenna device has an advantage that the circuit configuration can be simplified because it is a single-point feeding type circularly polarized antenna. However, when the wavelength of the radio wave to be used is λ, the first slot portion and the second slot portion Since the total length of each is about λ / 2, the conductor plate that opens the L-shaped radiation slot needs to have a size of one side λ / 2 or more. Accordingly, when the operating frequency is, for example, 2.4 GHz, this antenna device requires a size of 6 cm or more on the side of the conductor plate that opens the L-shaped radiation slot, and the desired size reduction cannot be achieved. there were.

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、1点給電方式の円偏波スロットアンテナであって小型化が促進しやすいアンテナ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object of the present invention is to provide an antenna device that is a single-point-feed type circularly polarized slot antenna and that is easily reduced in size. .

上記の目的を達成するために、本発明のアンテナ装置では、導体部材に開設された放射スロットが、直線状に延びて一端部近傍に給電部を有するメインスロット部と、このメインスロット部を挟んで互いに逆側の領域に設けられてそれぞれが直線状に延びる第1ブランチスロット部および第2ブランチスロット部とを備えていると共に、前記第1ブランチスロット部が前記メインスロット部の他端部に連通されて前記第2ブランチスロット部が該他端部近傍に連通されており、前記メインスロット部および前記第1ブランチスロット部から放射される電波の偏波面と、前記メインスロット部および前記第2ブランチスロット部から放射される電波の偏波面とが直交し、かつ、前者の電波と後者の電波との間に90度の位相差が生じるように各スロット部の長さおよび相対位置を設定した。   In order to achieve the above object, in the antenna device of the present invention, a radiation slot provided in a conductor member extends in a straight line and has a main slot portion having a power feeding portion in the vicinity of one end portion, and sandwiches the main slot portion. The first branch slot portion and the second branch slot portion are provided in regions opposite to each other and extend linearly, and the first branch slot portion is provided at the other end of the main slot portion. The second branch slot portion is communicated with the vicinity of the other end portion, and the polarization plane of the radio wave radiated from the main slot portion and the first branch slot portion, the main slot portion and the second slot Each so that the plane of polarization of the radio wave radiated from the branch slot part is orthogonal, and a phase difference of 90 degrees occurs between the former radio wave and the latter radio wave. Set the length and relative position of the lot unit.

このように構成されたアンテナ装置の放射スロットは、メインスロット部から第1ブランチスロット部へと至る第1のV字形スロットと、メインスロット部から第2ブランチスロット部へと至る第2のV字形スロットとを重ね合わせたものと見なすことができ、第1のV字形スロットから放射される電波と第2のV字形スロットから放射される電波とが、偏波面を直交させていると共に90度の位相差を保っていることから、これら両電波の振幅を同程度にしておけば軸比特性が良好な円偏波を放射させることが可能となる。つまり、このアンテナ装置は、構成が簡素な1点給電方式の円偏波スロットアンテナとして動作させることができる。また、このアンテナ装置は、使用する電波の波長をλとしたとき、メインスロット部の全長と第1ブランチスロット部(または第2ブランチスロット部)の全長の和を約λ/2に設定すればよいので、一辺がλ/2よりも十分に短い小面積の導体部材に放射スロットを開設することができて、小型化が促進しやすくなっている。   The radiation slot of the antenna device configured as described above includes a first V-shaped slot extending from the main slot portion to the first branch slot portion, and a second V-shape extending from the main slot portion to the second branch slot portion. The radio wave radiated from the first V-shaped slot and the radio wave radiated from the second V-shaped slot have a plane of polarization orthogonal to each other and 90 degrees. Since the phase difference is maintained, circularly polarized waves with good axial ratio characteristics can be radiated if the amplitudes of both radio waves are set to the same level. That is, this antenna device can be operated as a single-point feed circularly polarized slot antenna with a simple configuration. Further, in this antenna device, when the wavelength of the radio wave to be used is λ, the sum of the total length of the main slot portion and the first branch slot portion (or the second branch slot portion) is set to about λ / 2. Since it is good, a radiation slot can be opened in a small-sized conductor member whose one side is sufficiently shorter than λ / 2, which facilitates miniaturization.

上記の構成において、前記第2ブランチスロット部の全長が前記第1ブランチスロット部の全長以下であれば、前記第2のV字形スロットの全長が前記第1のV字形スロットの全長よりも若干短くなり、この長さの相違によって90度の位相差を生じさせることができる。   In the above configuration, if the total length of the second branch slot portion is less than or equal to the total length of the first branch slot portion, the total length of the second V-shaped slot is slightly shorter than the total length of the first V-shaped slot. Thus, a phase difference of 90 degrees can be caused by this difference in length.

また、上記の構成において、前記メインスロット部と前記第1ブランチスロット部とのなす角度が略45度であり、かつ、前記メインスロット部と前記第2ブランチスロット部とのなす角度が略45度であると、メインスロット部を挟んで互いに逆側の領域に位置する第1ブランチスロット部と第2ブランチスロット部とのなす角度が略90度となるため、各スロット部をコンパクトに配設することができて好ましい。この場合、前記導体部材の外形が平面視略正方形であれば、該略正方形の一方の対角線上にメインスロット部を設けることにより、該略正方形の隣り合う2辺に沿って第1および第2ブランチスロット部を設けることができるため、スペースファクタが良好で小型化に好適なアンテナ装置が得られる。   In the above configuration, an angle formed between the main slot portion and the first branch slot portion is approximately 45 degrees, and an angle formed between the main slot portion and the second branch slot portion is approximately 45 degrees. In this case, since the angle formed by the first branch slot portion and the second branch slot portion located in areas opposite to each other across the main slot portion is approximately 90 degrees, each slot portion is disposed in a compact manner. This is preferable. In this case, if the outer shape of the conductor member is substantially square in plan view, the main slot portion is provided on one diagonal line of the substantially square so that the first and second sides along two adjacent sides of the substantially square are provided. Since the branch slot portion can be provided, an antenna device having a good space factor and suitable for downsizing can be obtained.

また、上記の構成において、前記導体部材は金属板であっても金属膜であってもよいが、導体部材が金属板からなる場合には、板金のみによってアンテナ装置を形成することが可能となるため、製造コストを大幅に低減することができる。   In the above configuration, the conductor member may be a metal plate or a metal film. However, when the conductor member is made of a metal plate, the antenna device can be formed only by sheet metal. Therefore, the manufacturing cost can be significantly reduced.

また、前記導体部材が誘電体基板上に形成された金属膜からなる場合には、誘電体による波長短縮効果によって装置全体の小型化が促進できる。   In addition, when the conductor member is made of a metal film formed on a dielectric substrate, it is possible to promote downsizing of the entire apparatus due to the wavelength shortening effect by the dielectric.

本発明のアンテナ装置は、導体部材に開設した放射スロットの各スロット部の長さおよび相対位置を適宜選択することによって、メインスロット部および第1ブランチスロット部から放射される電波と、メインスロット部および第2ブランチスロット部から放射される電波とが、偏波面を直交させつつ90度の位相差を生じるように設定してあるため、1点給電方式の円偏波スロットアンテナとして動作させることができる。また、このアンテナ装置は、メインスロット部の全長と第1ブランチスロット部(または第2ブランチスロット部)の全長の和を使用する電波の波長の半分程度に設定すればよいため、小面積の導体部材に放射スロットを開設することができて小型化が促進しやすくなっている。   According to the antenna device of the present invention, the radio wave radiated from the main slot portion and the first branch slot portion and the main slot portion are appropriately selected by appropriately selecting the length and relative position of each slot portion of the radiation slot opened in the conductor member. And the radio wave radiated from the second branch slot portion is set so as to generate a phase difference of 90 degrees while the planes of polarization are orthogonal to each other. it can. In addition, the antenna device may be set to a half of the wavelength of the radio wave using the sum of the total length of the main slot portion and the total length of the first branch slot portion (or the second branch slot portion), so that a conductor with a small area Radiation slots can be opened in the member, which facilitates miniaturization.

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は本発明の第1実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図、図2は該アンテナ装置の平面図、図3は該アンテナ装置のリターンロスを示す特性図、図4は該アンテナ装置の放射パターンを示す特性図である。   An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an antenna device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the antenna device, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing a radiation pattern of the antenna device.

図1および図2に示すアンテナ装置は、天板部が正方形の金属平板2からなる箱状の金属ケース1と、金属平板2に開設された放射スロット3と、この放射スロット3の給電位置から下方へ延出する給電線路4および接地線路5とによって概略構成されており、放射スロット3は直線状に延びる3本のスロット部6,7,8を連通させた形状に形成されている。   The antenna device shown in FIGS. 1 and 2 includes a box-shaped metal case 1 made of a metal plate 2 having a square top plate portion, a radiation slot 3 provided in the metal plate 2, and a feeding position of the radiation slot 3. The power supply line 4 and the ground line 5 that extend downward are schematically configured, and the radiation slot 3 is formed in a shape in which three slot portions 6, 7, 8 that extend in a straight line are communicated.

金属ケース1は板金をプレス加工したものであり、金属平板2の各辺から延出する4片の側板部1aを下向きに折り曲げることによって箱状に成形されている。この金属ケース1は、給電回路等の高周波回路を備えた図示せぬ回路基板上に載置されている。   The metal case 1 is obtained by pressing a sheet metal, and is formed into a box shape by bending the four side plate portions 1a extending from each side of the metal flat plate 2 downward. The metal case 1 is placed on a circuit board (not shown) provided with a high-frequency circuit such as a power feeding circuit.

放射スロット3は金属平板2を所定形状に打ち抜いて形成したものであり、金属平板2の一方の対角線上に位置するメインスロット部6と、メインスロット部6を挟んで互いに逆側の領域に位置し金属平板2の隣り合う2辺に沿って延びる第1ブランチスロット部7および第2ブランチスロット部8とからなる。メインスロット部6の一端部近傍には該スロット部6を挟んで給電線路4と接地線路5が配設されている。このメインスロット部6の他端部は第1ブランチスロット部7の一端部と連通されており、これら両スロット部6,7のなす角度は45度に設定されている。また、メインスロット部6の他端部近傍は分岐して第2ブランチスロット部8の一端部と連通されており、これら両スロット部6,8のなす角度も45度に設定されている。メインスロット部6の全長は第1ブランチスロット部7の全長の約√2倍であり、第2ブランチスロット部8の全長は第1ブランチスロット部7の全長と同等または若干短く形成されている。こうすることで、メインスロット部6から第1ブランチスロット部7へと至る第1のV字形スロットの全長と、メインスロット部6から第2ブランチスロット部8へと至る第2のV字形スロットの全長とを若干異ならせている。ただし、この長さの差は僅かであって、各V字形スロットの全長は使用する電波の波長λの約半分の長さに設定されている。   The radiating slot 3 is formed by punching the metal flat plate 2 into a predetermined shape, and is positioned in a region opposite to each other across the main slot 6 located on one diagonal line of the metal flat plate 2 and the main slot 6. The metal plate 2 includes a first branch slot portion 7 and a second branch slot portion 8 extending along two adjacent sides. In the vicinity of one end of the main slot 6, a feed line 4 and a ground line 5 are disposed with the slot 6 interposed therebetween. The other end portion of the main slot portion 6 communicates with one end portion of the first branch slot portion 7, and the angle formed by both the slot portions 6 and 7 is set to 45 degrees. Further, the vicinity of the other end portion of the main slot portion 6 branches and communicates with one end portion of the second branch slot portion 8, and the angle formed by both the slot portions 6 and 8 is set to 45 degrees. The overall length of the main slot portion 6 is approximately √2 times the overall length of the first branch slot portion 7, and the overall length of the second branch slot portion 8 is formed to be equal to or slightly shorter than the overall length of the first branch slot portion 7. By doing so, the total length of the first V-shaped slot extending from the main slot portion 6 to the first branch slot portion 7 and the second V-shaped slot extending from the main slot portion 6 to the second branch slot portion 8 are achieved. The total length is slightly different. However, this difference in length is slight, and the total length of each V-shaped slot is set to about half the wavelength λ of the radio wave used.

この放射スロット3は、スロット部6,7からなる第1のV字形スロットと、スロット部6,8からなる第2のV字形スロットとを重ね合わせたものと見なすことができる。そして、各スロット部6,7,8の長さと相対位置および給電位置等を適宜選択することにより、励振時に図2にベクトルで示すような電界を発生するように設定されている。すなわち、同図において、Eaはメインスロット部6で発生する電界、Ebは第1ブランチスロット部7で発生する電界、Ecは第2ブランチスロット部8で発生する電界を示しており、Ea/2とEbの合成ベクトルが第1のV字形スロットの電界E1となり、Ea/2とEcの合成ベクトルが第2のV字形スロットの電界E2となる。図2に示すように、電界E1と電界E2は向きが互いに直交しており、かつ、電界E1と電界E2の大きさはほぼ等しい。また、第1のV字形スロットと第2のV字形スロットは全長が異なるため、電界E1と電界E2は位相がずれているが、この位相のずれが90度となるように各V字形スロットの全長を設定している。   The radiation slot 3 can be regarded as a superposition of the first V-shaped slot formed of the slot portions 6 and 7 and the second V-shaped slot formed of the slot portions 6 and 8. Then, by appropriately selecting the length, relative position, power supply position, and the like of each of the slot portions 6, 7, and 8, it is set to generate an electric field as indicated by a vector in FIG. 2 during excitation. That is, in the figure, Ea represents an electric field generated in the main slot section 6, Eb represents an electric field generated in the first branch slot section 7, Ec represents an electric field generated in the second branch slot section 8, and Ea / 2 The combined vector of Eb and Eb becomes the electric field E1 of the first V-shaped slot, and the combined vector of Ea / 2 and Ec becomes the electric field E2 of the second V-shaped slot. As shown in FIG. 2, the directions of the electric field E1 and the electric field E2 are orthogonal to each other, and the magnitudes of the electric field E1 and the electric field E2 are substantially equal. In addition, since the first V-shaped slot and the second V-shaped slot have different total lengths, the electric field E1 and the electric field E2 are out of phase, but each V-shaped slot has a phase difference of 90 degrees. The total length is set.

図1に示すように、給電線路4と接地線路5はメインスロット部6の一端部近傍を幅方向に挟む2箇所を基端として金属平板2の延出部分を下向きに折曲してなる金属片であって、両金属片の下端は前記回路基板に半田付けされている。すなわち、給電線路4の下端は給電回路に接続され、接地線路5の下端はグラウンドに接続されている。   As shown in FIG. 1, the feed line 4 and the ground line 5 are formed by bending the extending portion of the metal flat plate 2 downward with two bases sandwiching the vicinity of one end of the main slot 6 in the width direction. The lower ends of both metal pieces are soldered to the circuit board. That is, the lower end of the feed line 4 is connected to the feed circuit, and the lower end of the ground line 5 is connected to the ground.

このように構成されたアンテナ装置は、放射スロット3に対して給電を行うことにより、メインスロット部6および第1ブランチスロット部7からなる第1のV字形スロットと、メインスロット部6および第2ブランチスロット部8からなる第2のV字形スロットとを同時に励振させることができる。そして、第1のV字形スロットから放射される電波(電界E1)と、第2のV字形スロットから放射される電波(電界E2)とは、偏波面が直交していると共に90度の位相差を保っており、かつ、振幅もほぼ等しいため、放射スロット3は全体として円偏波を放射することになる。つまり、このアンテナ装置は、構成が簡素な1点給電方式の円偏波スロットアンテナとして動作する。   The antenna device configured as described above feeds power to the radiation slot 3, whereby the first V-shaped slot including the main slot portion 6 and the first branch slot portion 7, the main slot portion 6, and the second slot. The second V-shaped slot formed of the branch slot portion 8 can be excited simultaneously. The radio wave radiated from the first V-shaped slot (electric field E1) and the radio wave radiated from the second V-shaped slot (electric field E2) have a polarization plane orthogonal to each other and a phase difference of 90 degrees. And the radiating slots 3 radiate circularly polarized waves as a whole. That is, this antenna device operates as a single-point feed circularly polarized slot antenna with a simple configuration.

なお、このアンテナ装置の周波数に応じたリターンロス(S11)は図3のように変化する。同図において、f1は第1のV字形スロットの共振周波数を示しており、f2は第2のV字形スロットの共振周波数を示している。また、図1に示すようにXYZ軸を定めたとき、このアンテナ装置のYZ面の放射パターンは図4(a)のようになり、XZ面の放射パターンは図4(b)のようになる。ただし、図4において、実線で示す曲線は左旋円偏波(LHCP)を示し、破線で示す曲線は右旋円偏波(RHCP)を示している。図4から明らかなように、このアンテナ装置は金属平板2の天頂方向の広い角度範囲で円偏波(この場合は左旋円偏波)の利得が高く、使い勝手のよい放射パターンが得られる。   Note that the return loss (S11) corresponding to the frequency of the antenna device changes as shown in FIG. In the figure, f1 indicates the resonance frequency of the first V-shaped slot, and f2 indicates the resonance frequency of the second V-shaped slot. Further, when the XYZ axes are defined as shown in FIG. 1, the radiation pattern of the YZ plane of this antenna device is as shown in FIG. 4A, and the radiation pattern of the XZ plane is as shown in FIG. 4B. . However, in FIG. 4, the curve indicated by the solid line indicates left-handed circularly polarized wave (LHCP), and the curve indicated by a broken line indicates right-handed circularly polarized wave (RHCP). As is clear from FIG. 4, this antenna device has a high gain of circularly polarized waves (in this case, left-handed circularly polarized waves) in a wide angle range in the zenith direction of the metal flat plate 2, and a user-friendly radiation pattern can be obtained.

また、このアンテナ装置は、放射スロット3が正方形状の金属平板2にコンパクトに開設されており、使用する電波の波長をλとしたとき、各V字形スロットの全長を約λ/2に設定すればよいので、金属平板2の一辺の長さはλ/3程度で済む。そのため、動作周波数が例えば2.2GHz帯の場合、このアンテナ装置は、一辺が4.5cm程度の金属平板2に放射スロット3を開設することが可能となり、小型化が促進しやすくなっている。なお、このアンテナ装置を動作周波数が2.4GHzの無線通信に適用する場合、一辺が4.2cm程度の金属平板2に放射スロット3を開設することができ、動作周波数が5.8GHzのETC(自動料金収受システム)に適用する場合、一辺が1.7cm程度の金属平板2に放射スロット3を開設することができる。   Further, in this antenna device, the radiation slot 3 is compactly opened on the square metal plate 2, and when the wavelength of the radio wave used is λ, the total length of each V-shaped slot is set to about λ / 2. Therefore, the length of one side of the metal flat plate 2 may be about λ / 3. Therefore, when the operating frequency is in the 2.2 GHz band, for example, the antenna device can open the radiation slot 3 in the metal flat plate 2 having a side of about 4.5 cm, and the miniaturization is easily promoted. When this antenna device is applied to wireless communication with an operating frequency of 2.4 GHz, the radiation slot 3 can be opened in the metal flat plate 2 having a side of about 4.2 cm, and the ETC (operating frequency is 5.8 GHz). When applied to an automatic toll collection system), the radiation slot 3 can be opened on the metal flat plate 2 having a side of about 1.7 cm.

また、このアンテナ装置では、放射スロット3の給電手段として金属平板2から延出した金属片からなる給電線路4と接地線路5を用いているため、給電手段を含めたアンテナ装置全体を板金のみによって形成することができる。したがって、このアンテナ装置は極めて安価に製造することができる。   Further, in this antenna device, since the feed line 4 and the ground line 5 made of a metal piece extending from the metal flat plate 2 are used as the feed means for the radiation slot 3, the entire antenna device including the feed means is only made of sheet metal. Can be formed. Therefore, this antenna device can be manufactured at a very low cost.

図5は本発明の第2実施形態例に係るアンテナ装置の平面図、図6は該アンテナ装置の軸比パターンを示す特性図である。なお、図5において図2と対応する部分には同一符号が付してあるため、重複する説明は省略する。   FIG. 5 is a plan view of an antenna device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing an axial ratio pattern of the antenna device. In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG.

図5に示すアンテナ装置は、メインスロット部6および第1ブランチスロット部7の連通箇所に幅広部9を設けて該ブランチスロット部7側へ流れる電流を増大させることにより、第2ブランチスロット部8側へ相対的に多くの電流が流れないように構成されている。つまり、メインスロット部6および第1ブランチスロット部7からなる第1のV字形スロットは、メインスロット部6および第2ブランチスロット部8からなる第2のV字形スロットよりも若干長いため、インピーダンスの相違によって電流は第1のV字形スロットよりも第2のV字形スロットへ多く流れやすく、その場合、第1のV字形スロットの電界E1が第2のV字形スロットの電界E2に比して不所望に小さくなって軸比特性が悪化する虞がある。そこで本実施形態例では、放射スロット3に幅広部9を設けて第1ブランチスロット部7側へ電流を流れやすくすることにより、各ブランチスロット部7,8にほぼ同量の電流が流れるようにし、もって電界E1と電界E2の大きさが同等になるようにしてある。その結果、このアンテナ装置は図6に示すように良好な軸比パターンが得られた。なお、図6において、実線で示す曲線はXZ面の軸比パターンであり、破線で示す曲線はYZ面の軸比パターンである。   The antenna device shown in FIG. 5 is provided with a wide portion 9 at a communication location of the main slot portion 6 and the first branch slot portion 7 to increase the current flowing to the branch slot portion 7 side, thereby increasing the second branch slot portion 8. It is configured so that a relatively large amount of current does not flow to the side. That is, since the first V-shaped slot formed of the main slot portion 6 and the first branch slot portion 7 is slightly longer than the second V-shaped slot formed of the main slot portion 6 and the second branch slot portion 8, the impedance is reduced. Due to the difference, the current flows more easily into the second V-shaped slot than in the first V-shaped slot, in which case the electric field E1 of the first V-shaped slot is less than the electric field E2 of the second V-shaped slot. There is a possibility that the axial ratio characteristic is deteriorated as desired. Therefore, in this embodiment, the wide portion 9 is provided in the radiation slot 3 to facilitate the flow of current to the first branch slot portion 7 side, so that substantially the same amount of current flows in the branch slot portions 7 and 8. Therefore, the magnitudes of the electric field E1 and the electric field E2 are made equal. As a result, this antenna device had a good axial ratio pattern as shown in FIG. In FIG. 6, the curve indicated by the solid line is the XZ plane axial ratio pattern, and the curve indicated by the broken line is the YZ plane axial ratio pattern.

図7は本発明の第3実施形態例に係るアンテナ装置の平面図であり、図2と図5と対応する部分には同一符号が付してあるため、重複する説明は省略する。   FIG. 7 is a plan view of the antenna device according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG. 2 and FIG.

図7に示すアンテナ装置は、放射スロット3を金属板ではなく誘電体基板10上の金属膜11に開設した点が、前述した第1および第2実施形態例と大きく異なっている。この金属膜11は複数のビアホール12を介して図示せぬグラウンドに接続されており、また、メインスロット部6および第2ブランチスロット部8の連通箇所を狭隘にする切れ込み部13が設けられている。   The antenna device shown in FIG. 7 is greatly different from the first and second embodiments described above in that the radiation slot 3 is opened in the metal film 11 on the dielectric substrate 10 instead of the metal plate. The metal film 11 is connected to a ground (not shown) via a plurality of via holes 12, and is provided with a notch 13 that narrows the communication point between the main slot 6 and the second branch slot 8. .

このように構成されたアンテナ装置は、誘電体による波長短縮効果によって一層の小型化を図ることができ、また、メインスロット部6および第2ブランチスロット部8の連通箇所を狭隘にする切れ込み部13を設けることで該ブランチスロット部8側へ流れる電流が低減されるため、各ブランチスロット部7,8にほぼ同量の電流が流れるようにして軸比特性を改善することができる。   The antenna device configured in this way can be further miniaturized due to the wavelength shortening effect by the dielectric, and the notch 13 narrows the communication portion of the main slot 6 and the second branch slot 8. Since the current flowing toward the branch slot portion 8 is reduced, the axial ratio characteristics can be improved by allowing substantially the same amount of current to flow through the branch slot portions 7 and 8.

本発明の第1実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。1 is a perspective view of an antenna device according to a first embodiment of the present invention. 該アンテナ装置の平面図である。It is a top view of the antenna device. 該アンテナ装置のリターンロスを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the return loss of this antenna apparatus. 該アンテナ装置の放射パターンを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the radiation pattern of this antenna apparatus. 本発明の第2実施形態例に係るアンテナ装置の平面図である。It is a top view of the antenna apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 該アンテナ装置の軸比パターンを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the axial ratio pattern of this antenna apparatus. 本発明の第3実施形態例に係るアンテナ装置の平面図である。It is a top view of the antenna device which concerns on the example of 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 金属ケース
2 金属平板
3 放射スロット
4 給電線路
5 接地線路
6 メインスロット部
7 第1ブランチスロット部
8 第2ブランチスロット部
9 幅広部
10 誘電体基板
11 金属膜
13 切れ込み部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal case 2 Metal flat plate 3 Radiation slot 4 Feeding line 5 Grounding line 6 Main slot part 7 1st branch slot part 8 2nd branch slot part 9 Wide part 10 Dielectric substrate 11 Metal film 13 Notch part

Claims (6)

導体部材に開設された放射スロットが、直線状に延びて一端部近傍に給電部を有するメインスロット部と、このメインスロット部を挟んで互いに逆側の領域に設けられてそれぞれが直線状に延びる第1ブランチスロット部および第2ブランチスロット部とを備えていると共に、前記第1ブランチスロット部が前記メインスロット部の他端部に連通されて前記第2ブランチスロット部が該他端部近傍に連通されており、
前記メインスロット部および前記第1ブランチスロット部から放射される電波の偏波面と、前記メインスロット部および前記第2ブランチスロット部から放射される電波の偏波面とが直交し、かつ、前者の電波と後者の電波との間に90度の位相差が生じるように各スロット部の長さおよび相対位置を設定したことを特徴とするアンテナ装置。
Radiation slots provided in the conductor member extend in a straight line and are provided in a main slot part having a power feeding part in the vicinity of one end part and areas opposite to each other across the main slot part, and each extend in a straight line. A first branch slot portion and a second branch slot portion, wherein the first branch slot portion communicates with the other end portion of the main slot portion, and the second branch slot portion is located near the other end portion. Communicated,
The polarization plane of the radio wave radiated from the main slot portion and the first branch slot portion is orthogonal to the polarization plane of the radio wave radiated from the main slot portion and the second branch slot portion, and the former radio wave. An antenna device characterized in that the length and relative position of each slot portion are set so that a phase difference of 90 degrees is generated between the first and second radio waves.
請求項1の記載において、前記第2ブランチスロット部の全長が前記第1ブランチスロット部の全長以下であることを特徴とするアンテナ装置。   2. The antenna device according to claim 1, wherein an overall length of the second branch slot portion is equal to or less than an overall length of the first branch slot portion. 請求項1または2の記載において、前記メインスロット部と前記第1ブランチスロット部とのなす角度が略45度であり、かつ、前記メインスロット部と前記第2ブランチスロット部とのなす角度が略45度であることを特徴とするアンテナ装置。   The angle formed between the main slot portion and the first branch slot portion is approximately 45 degrees, and the angle formed between the main slot portion and the second branch slot portion is substantially set forth in claim 1 or 2. An antenna device characterized by being 45 degrees. 請求項3の記載において、前記導体部材の外形が平面視略正方形であって、該略正方形の一方の対角線上に前記メインスロット部を設けたことを特徴とするアンテナ装置。   4. The antenna device according to claim 3, wherein an outer shape of the conductor member is a substantially square in plan view, and the main slot portion is provided on one diagonal line of the substantially square. 請求項1〜4のいずれか1項の記載において、前記導体部材が金属板からなることを特徴とするアンテナ装置。   The antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductor member is made of a metal plate. 請求項1〜4のいずれか1項の記載において、前記導体部材が誘電体基板上に形成された金属膜からなることを特徴とするアンテナ装置。   5. The antenna device according to claim 1, wherein the conductor member is made of a metal film formed on a dielectric substrate.
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